Thiết kế chế tạo ô tô chở xe máy trên cơ sở isuzu fvr34ue4

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HỒ CHÍ MINH VIỆN CƠ KHÍ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ CHẾ TẠO Ô TÔ CHỞ XE MÁY TRÊN CƠ SỞ ISUZU FVR34UE4 Ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Chun ngành: CƠ KHÍ Ơ TƠ Giảng viên hướng dẫn : ThS THÁI VĂN NÔNG Sinh viên thực : HUỲNH TRUNG VŨ MSSV: 1851080146 Lớp: CO18B TP.Hồ Chí Minh, năm 2023 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Trung Vũ LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Quý Thầy, Cơ thuộc viện Cơ Khí nói riêng, Q Thầy Cơ Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải nói chung, tạo điều kiện giảng dạy, bảo cho em suốt thời gian em theo học trường, giúp em đạt đủ điều kiện để hồn thành chương trình học làm Luận Văn Tốt Nghiệp Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Thầy TS Nguyễn Thành Sa trưởng mơn khí, Thầy Trần Văn Trung, Thầy Nguyễn Hồng Thắng, Thầy Thái Văn Nông tạo điều kiện, kèm cặp, bảo em suốt trình thực tập đến nay, giúp em chắp vá lỗ hổng kiến thức thiếu, qua hướng dẫn bảo Thầy, em bạn có thêm kiến thức, trải nghiệm thực tế giúp tụi em đứng vững đường nghiệp thân sau Xin cảm ơn đến Ban Giám Đốc, phịng ban quản lý Cơng Ty TNHH Cơ Khí Ô TÔ Thành Kim, tạo điều kiện cho em học làm việc Quý Công Ty Mặc dù cố gắng, trình thực Luận văn, trình độ cịn hạn hẹp điều kiện thời gian không dài, kinh nghiệm thực tế chưa nhiều, mặt khác, lần làm quen với công việc thiết kế người kỹ sư địi hỏi xác lượng kiến thức sâu rộng nên tránh khỏi sai sót q trình thực đề tài Em kính mong nhận bảo Quý Thầy cô để em mở rộng thêm kiến thức ngành học với hy vọng làm tốt công tác chuyên mơn sau Luận văn hồn thành cố gắng thân giúp đỡ tận tình Q Thầy Bộ mơn, ý kiến đóng góp đàn anh trước bạn bè thân hữu, đặc biệt hướng dẫn tận tình ThS Thái Văn Nơng Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng…năm 2023 Sinh viên thực Huỳnh Trung Vũ i Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Trung Vũ TĨM TẮT LUẬN VĂN Ngành cơng nghiệp tơ giới có bước chuyển biến mạnh mẽ vào khoảng thập kỷ 70 - 80 kỷ XX phát triển mức độ cao Cùng với phát triển giới, ngành tơ nước ta có bước chuyển biến lớn, từ chỗ tập trung bảo dưỡng sửa chữa ôtô đến thiết kế cải tạo lắp ráp đóng thành cơng nhiều loại ô tô để phục vụ thị trường nước Việt Nam quốc gia có phương tiện cá nhân xe mô tô hai bánh, xe gắn máy nhiều giới Đồng nghĩa với điều xuất nhiều cửa hàng bán giới thiệu sản phẩm xe mô tô, xe gắn máy Để vận chuyển mô tô, xe máy từ nhà máy, sở lắp ráp đến đại lý nơi tiêu thụ thuận lợi mà không làm xây xát hỏng hóc xe mơ tơ, xe máy cần phải có tơ chun dùng để vận chuyển Vì việc thiết kế để chế tạo lắp ráp nước loại ôtô chuyên dùng vận chuyển mô tô, xe máy cần thiết, tận dụng nguyên vật liệu sức lao động nước thay nhập Với tư với hướng dẫn tận tình Thầy Thái Văn Nông, Em chọn thực đề tài: “THIẾT KẾ CHẾ TẠO Ô TÔ CHỞ XE MÁY TRÊN CƠ SỞ ISUZU FVR34UE4” Em xin thực đề tài luận văn gồm chương sau Chương 1: Giới thiệu chung Giới thiệu tổng quan đề tài thiết kế, bố trí chung xe sở, bố trí chung xe sau thiết kế, phân tích số kết cấu,… Chương 2: Thiết kế thùng xe Dựa vào điều kiện thực tế, tính tốn phụ tải lắp thêm, kết cấu bàn nâng, tính tốn bố trí kết cấu thiết kế thùng tải Chương 3: Tính tốn kiểm nghiệm bền kết cấu xe sau thiết kế Dựa vào phần tính tốn để kiểm nghiệm bền Chương 4: Tính tốn động học, động lực học xe sau thiết kế Dựa vào phần thiết kế kiểm nghiệm ta kiểm tra ổn định, quay vịng leo dốc tô sau thiết kế… ii Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Trung Vũ Mục Lục Trang LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN ii DANH SÁCH HÌNH ẢNH SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN v DANH SÁCH BẢNG BIỂU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN viii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Tổng quan đề tài thiết kế 1.2 Giới thiệu xe ISUZU FVR34UE4 trước sau thiết kế 1.2.1 Mô tả ô tô sở 1.2.2 Mô tả ô tô sau thiết kế 1.2.3 Các thông số kỹ thuật xe CHƯƠNG 2: Tính tốn thiết kế thùng xe .11 2.1 Chọn phương án thiết kế 11 2.1.1 Lựa chọn xe sở 11 2.1.2 Lựa chọn phương án xếp tải 11 2.2 Thiết kế thùng tải 11 2.2.1 Tính tốn thơng số thiết kế thùng 12 2.2.2 Mô tả kết cấu thùng tải 12 2.2.3 Thiết kế chi tiết phụ 17 2.3 Thiết kế cấu bàn nâng hạ hàng phía sau xe 21 2.3.1 Nguyên lý làm việc 21 2.3.2 Tính chọn xylanh thủy lực 22 2.3.3 Động lực học hệ thống hệ thống thủy lực 23 2.3.4 Tính tốn chọn bơm thủy lực 23 2.4 Tính tốn phụ tải đèn lắp thêm 25 2.4.1 Lắp đặt đèn hiệu thành xe 25 2.4.2 Tính tốn chọn dây dẫn 29 2.5 Tính tốn lắp đặt thùng lên xe sở 29 2.5.1 Tính tốn trọng lượng phân bố khối lượng ô tô 29 2.5.1 Phương án bố trí, chọn loại mơ tơ, xe máy 31 2.5.3 Trình tự lắp đặt thùng tải 33 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM BỀN CÁC KẾT CẤU CHÍNH CỦA XE SAU THIẾT KẾ 37 3.1 Tính bền thùng tải 37 3.1.1 Các đà ngang tầng 37 3.1.2 Tính bền khung xương sàn tầng 39 iii Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Trung Vũ 3.1.3 Tính bền khung xương thành bên thùng tải 42 3.1.4 Tính bền khung xương thành trước thùng tải 45 3.2 Tính bền dây chằng buộc xe 47 3.2.1 Tính bền dây chằng buộc xe mô tô 47 3.2.2 Tính bền dây chằng buộc xe máy 49 3.3 Tính tốn bền khung xương sàn bàn nâng 50 3.3.1 Tính bền chốt xoay giữ bàn nâng 53 3.3.2 Tính bền chốt lắp puly 53 3.3.3 Kiểm tra bền cáp kéo bàn nâng 54 3.4 Tính tốn sức bền bu lơng quang thùng 54 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CÁC ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC CỦA XE SAU THIẾT KẾ 56 4.1 Tính tốn xác định tọa độ trọng tâm ô tô 56 4.1.1 Xác định tọa độ trọng tâm ôtô 57 4.1.2 Chiều cao trọng tâm 57 4.2 Kiểm tra tính ổn định tơ 57 4.3 Tính tốn động lực học kéo tơ : 60 4.3.1 Xây dựng đồ thị đặc tính ngồi động 61 4.3.2 Đặc tính nhân tố động lực học D 63 4.3.3 Xác định thời gian tăng tốc ôtô 66 4.3.4 Xác định quãng đường tăng tốc ôtô 67 4.3.5 Tính kiểm tra khả vượt dốc theo điều kiện bám bánh xe chủ động với mặt đường 68 KẾT LUẬN CHUNG 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 iv Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Trung Vũ DANH SÁCH HÌNH ẢNH SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN Hình 1 Ơ tơ sở .3 Hình Ơ tơ sở trước thiết kế Hình Ơ tơ sở trước thiết kế Hình Tổng thể tô sau thiết kế Hình Ơ tơ sau thiết kế Hình Ơ tô sau thiết kế Hình Bản vẽ tổng thể thùng tải .12 Hình 2 Tiết diện đà ngang 12 Hình Tiết diện đà dọc 12 Hình Mặt cắt liên kết đà dọc, đà ngang với ke liên kết 13 Hình Sàn tầng thùng tải 13 Hình Mặt cắt B-B 14 Hình Vách trước thùng tải 14 Hình Bửng đỡ thành bên 15 Hình Mặt cắt kết cấu moc buột bạc 15 Hình 10 Mặt cắt kết cấu xích buột xe .15 Hình 11 Kết cấu bàn nâng 16 Hình 12 Kết cấu bát chống xô bu lông quang 18 Hình 13 Kết cấu rào chắn 19 Hình 14 Kết cấu cản sau 20 Hình 15 Bản vẽ kết cấu kích thước vè chắn bùn 20 Hình 16 Sơ đồ dẫn động bàn nâng 22 Hình 17 Xylanh thủy lực 22 Hình 18 Bởm thủy lực 24 Hình 19 Bản vẽ bố trí đèn hiệu thành 26 v Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Trung Vũ Hình 20 Sơ đồ hệ thống đèn tín hiệu thành xe 26 Hình 21 Sơ đồ phân bố khối lượng ô tô 30 Hình 22 Bản vẽ bố trí xếp mơ tơ, xe máy lên thùng hàng 32 Hình 23 Bố trí xếp xe máy lên thùng hàng 33 Hình Sơ đồ tính tốn đà ngang thùng tải 38 Hình Biểu đồ Momen uốn đà ngang thùng tải 38 Hình 3 Biểu đồ ứng suất đà ngang thùng tải 39 Hình Sơ đồ tính tốn đà ngang tầng thùng tải 40 Hình Biểu đồ Momen uốn đà ngang tầng thùng tải 41 Hình Biểu đồ ứng suất đà ngang tầng thùng tải 41 Hình Sơ đồ tính tốn bền khung xương thành bên thùng tải 43 Hình Biểu đồ Mômen uốn lớn khung xương thành bên thùng tải 44 Hình Biểu đồ ứng suất khung xương thành bên thùng tải 44 Hình 10 Sơ đồ tính tốn bền khung xương vách trước thùng tải 46 Hình 11 Biểu đồ Mơmen uốn lớn khung xương vách trước thùng tải 46 Hình 12 Biểu đồ ứng suất khung xương vách trước thùng tải 47 Hình 13 Sơ đồ chằng buộc xe 48 Hình 14 Sơ đồ buộc chằng xe 49 Hình 15 Biểu đồ tính tốn bàn nâng thùng tải 51 Hình 16 Biểu đồ momen uồn bàn nâng thùng tải 52 Hình 17 Biểu đồ ứng suất uồn bàn nâng thùng tải 52 Hình 18 Bản vẽ chốt xoay giữ bàn nâng 53 Hình 19 Bản vẽ chốt lắp puly 53 Hình Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô đứng yên quay đầu lên dốc 58 Hình Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô đứng yên quay đầu xuống dốc 58 Hình Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô mặt đường nghiêng ngang 59 vi Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Trung Vũ Hình 4 Sơ đồ xác định bán kính quay vịng tơ 59 Hình Đồ thị đặc tính ngồi động .63 Hình Đồ thị nhân tố động lực học D-V 66 Hình Đồ thị quảng đường tăng tốc 68 vii Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Trung Vũ DANH SÁCH BẢNG BIỂU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN Bảng 1 Bản thông số kỹ thuật xe ô tô trước sau thiết kế Bảng Bảng tính tốn kiểm tra chênh lệch khối lượng tối đa: 16 Bảng 2 Khối lượng riêng thép CT3 SUS thép .17 Bảng Bảng kết tính tốn động học hệ thống nâng hạ hàng 23 Bảng Bản kiểm tra công suất tiêu thụ phụ tải lắp thêm 27 Bảng Bảng Thành phần phân bố khối lượng ô tô sau thiết kế lên trục 30 Bảng Đánh giá phù hợp QCVN09:2015/BGTVT 31 Bảng Bảng phân bố khối lượg chọn phương án .32 Bảng Bảng phân bố khối lượng phương án chọn xe máy 32 Bảng Thơng số tính tốn đà ngang tầng 37 Bảng thơng số tính tốn đà ngang tầng 39 Bảng 3 Bảng thơng số tính tốn bền khung xương thùng tải .42 Bảng Bảng thơng số tính tốn bền khung xương vách trước thùng tải .45 Bảng Bảng thơng số tính tốn khung xương sàn bàn nâng 50 Bảng Bảng thông số tính tốn bu lơng quang thùng 55 Bảng Bảng thơng số tính tốn lực qn tính, ma sát bàn nâng 55 Bảng Bảng thành phần khối lượng 56 Bảng Bảng thống số tính tốn ổn định 56 Bảng Bảng kết tính tốn 60 Bảng 4 Bảng thơng số tính tốn động lực học kéo ô tô 60 Bảng Bảng đồ thị đặc tính ngồi động 62 Bảng Bảng giá trị vận tốc tay quay số 64 Bảng Bảng lực kéo tay số .65 Bảng Bảng lực cản tay số 65 Bảng Bảng giá trị gia tốc 65 viii Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Trung Vũ Bảng 10 Bảng giá trị nhân tố động lực học 65 Bảng 11 Bảng kết tính tốn 67 Bảng 12 Bảng tính hệ số bám ϕ, Hệ số cản lăn f 69 Bảng 13 Bảng kết 69 ix Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Trung Vũ 4.1.1 Xác định tọa độ trọng tâm ôtô Khoảng cách từ trọng tâm ôtô đến tâm cầu trước a= Z2 L G Khoảng cách từ trọng tâm ôtô đến tâm cầu sau b = L - a (m) Trong đó: Z2: Khối lượng phân bố lên trục sau ôtô G0: Khối lượng toàn L: Chiều dài sở 4.1.2 Chiều cao trọng tâm Căn vào trị số khối lượng thành phần chiều cao trọng tâm xác định chiều cao trọng tâm ơtơ thiết kế sau: hg =  G h i gi G Trong đó: hg: Chiều cao trọng tâm ô tô Gi: Khối lượng thành phần hgi: Chiều cao tâm thành phần khối lượng Go: Khối lượng tồn ơtơ 4.2 Kiểm tra tính ổn định ô tô Trên sở bố trí chung tọa độ trọng tâm ơtơ, xác định giới hạn ổn định ôtô sau: Tính ổn định dọc tơ khả đảm bảo cho ô tô không bị lật không bị trượt đứng yên dốc Theo lý thuyết ô tô, khảo sát chuyển động thẳng ô tô, ta thừa nhận giả thiết sau: 57 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Trung Vũ - Là tốn phẳng (ơ tơ khảo sát mặt phẳng Oxz) - Lớp phủ mặt đường đồng nhất; biến dạng đường, lốp kể đến xác định lực cản lăn Pf - Ơ tơ chuyển động thẳng, lên dốc, góc dốc 𝛼 khơng đổi Góc giới hạn lật lên dốc: Hình Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô đứng yên quay đầu lên dốc b αL =arctg    hg    (Độ); Góc giới hạn lật xuống dốc: Hình Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô đứng yên quay đầu xuống dốc 58 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Trung Vũ a αX =arctg    hg    (Độ); Góc giới hạn lật đường nghiêng ngang: Hình Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô mặt đường nghiêng ngang W  β=arctg  t   2h g    (Độ); Vận tốc chuyển động giới hạn ơtơ quay vịng với bán kính Rmin: Vgh =3,6 Wt g.R 2.h g (km/h); Hình 4 Sơ đồ xác định bán kính quay vịng ô tô 59 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Trung Vũ Bán kính quay vịng nhỏ tính đến trọng tâm tơ tính theo cơng thức:   m  R =  R qmin -L2cs -  +k  +b2 2   (1) Khoảng cách từ tâm trụ đứng đến tâm bánh xe trước: k=107mm Khoảng cách tâm trụ đứng: m=1846mm Bán kính quay vịng nhỏ theo vệt bánh xe trước phía ngồi: Rqmin = 10,3 m Thay giá trị vào (1) ta có: Bán kính quay vịng nhỏ tính đến trọng tâm tơ khơng tải: R0min = 7,4m Bán kính quay vịng nhỏ tính đến trọng tâm ô tô đầy tải: Rmin= 7,2m Bảng Bảng kết tính tốn KẾT QUẢ TÍNH TỐN Thơng số ƠTƠ STT THIẾT KẾ a (m) Khơng tải 3,950 Có tải 4,567 hg (m) ∝L ∝X 2,650 1,511 60,31 69,07 35,68 25,94 2,033 1,933 46,43 67,06 29,30 22,62 b (m) Vgh (Km/h) 𝛽 Nhận xét:Các giá trị giới hạn ổn định ô tô phù hợp với QCVN 09:2015/BGTVT điều kiện đường xá thực tế, bảo đảm ô tô hoạt động ổn định điều kiện chuyển động 4.3 Tính tốn động lực học kéo ô tô : Bảng 4 Bảng thơng số tính tốn động lực học kéo tơ THƠNG SỐ TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HOC KÉO ÔTÔ Ký hiệu Thông số Đơn vị Giá trị Khối lượng tồn ơtơ G kg 14450 - Phân bố lên cầu chủ động Gz2 kg 10000 Khối lượng thân Go kg 8555 60 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Trung Vũ Bán kính bánh xe(đã tính hệ số biến dạng lốp) rbx m 0,483 Hệ số biến dạng lốp  Bề rộng xe B m 2,5 Chiều cao xe H m 3,97 Hệ số cản khơng khí k 0,06 Hiệu suất truyền lực  0,89 Hệ số cản lăn f 0,02 Hệ số sử dụng khối lượng bám mφ 1,2 Hệ số bám φ 0,7 0,95 Động Công suất lớn N (kW) 177 Tốc độ quay cực đại nv (v/ph) 2400 Mô men xoắn cực đại Me (N.m) 706 Tốc độ quay nm (v/ph) 1450 Tỷ số truyền hộp số Số ih1 6,615 Số ih2 4,095 Số ih3 2,358 Số ih4 1,531 Số ih5 1,000 Số ih6 0,722 ic 6,143 Tỷ số truyền Cầu chủ động 4.3.1 Xây dựng đồ thị đặc tính ngồi động 4.3.1.1 Cơng suất động Sử dụng công thức thực nghiệm S.R.Laydecman  n   n 2  n 3  Ne  Ne max  a e    b e    c e    nN   nN   nN   Trong đó: - Nemax (ml): Cơng suất hữu ích cực đại động 61 Luận Văn Tốt Nghiệp - SVTH: Huỳnh Trung Vũ Ne: Cơng suất hữu ích động ứng với tốc độ quay trục khuỷu đồ thị đặc tính ngồi - nN (vịng /phút): Tốc độ quay trục khuỷu động tương ứng với cơng suất cực đại - ne (vịng /phút): Tốc độ quay trục khuỷu động tương ứng với công suất Ne - a,b,c - Các hệ số thực nghiệm động xác định phương pháp giải tích sau: a kM kw (2  kw ) 1 1 a b b kw (2  kw ) 1 ;  0,5kw ; c  kw kM  M e max M kw  N MN ; nN - Với: - Memax - Mô men xoắn cực đại động - MN - Mô men xoắn tốc độ quay cực đại động - nN - Tốc độ quay cực đại động - nM - Tốc độ quay trục khuỷu vị trí đạt mô men xoắn cực đại Me  - 104.Ne ( N m) 1,047.ne Ne (KW) – công suất cực đại động 4.3.1.2 Mô men xoắn trục khuỷu động Me  104.Ne ( N m) 1,047.ne 4.3.1.3 Xây dựng đồ thị đặc tính ngồi động Sau có giá trị Ne, Me tương ứng với giá trị ne ta vẽ đồ thị Ne = f(ne) đồ thị Me = f'(ne) Bảng Bảng đồ thị đặc tính ngồi động n(v/p) 600 750 1100 1350 1500 1700 1900 2200 2400 Ne(PS) 60,19 75,29 110,54 135,71 150,7 170,8 190,89 220,8 240,6 Me(KG.m) 71,85 71,90 71,97 71,99 72,00 71,98 71,96 71,88 71,81 62 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Trung Vũ Me(KG.m) Ne(PS) 300 100 250 80 200 60 150 40 100 20 50 0 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 n(vòng/phút) Ne(PS) Me(KG.m) Đồ thị đặc tính ngồi động Hình Đồ thị đặc tính ngồi động 4.3.2 Đặc tính nhân tố động lực học D Nhân tố động lực học ôtô xác định theo công thức: 𝐷𝑖 = 𝑃𝑘𝑖 − 𝑃𝑤𝑖 𝐺𝑜 Trong : - PKi lực kéo tay số thứ i ôtô: 𝑃𝑘𝑖 = 𝑀𝑒 𝑖ℎ𝑖 𝑖𝑜 𝑅𝑏𝑥 - ihi - Tỷ số truyền tay số thứ i hộp số; - io - Tỷ số truyền truyền lực chính: i0 = 6,143; - Me - Mô men xoắn động : lấy theo đường đặc tính tốc độ ngoài; - Go - Khối lượng toàn bộ, Go = 14450 (KG); - 𝜂 - Hiệu suất truyền lực,  = 0,89; PWi - Lực cản khơng khí tay số thứ i: PWi  K F Vi 13 63 (KG) Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Trung Vũ K - Hệ số cản khơng khí, K = 0,06 (KGs2 /m4); F - Diện tích cản diện ôtô; Vi - tốc độ tay số thứ i ôtô: Vi  0,377 Rbx ne ihi io (km/h); Gia tốc tịnh tiến: J ( D  f ).g  (m / s ) Gia tốc trọng trường: g = 9,81 m/s2 Hệ số tính đến ảnh hưởng khối lượng quán tính quay : δ = 1,05 + 0,05 i2hi Độ dốc lớn mà ơtơ khắc phục xác định theo công thức : imax = Dmax - f f: Hệ số cản lăn mặt đường Sau tính tốn nhận giá trị vận tốc V nhân tố động lực học D gia tốc tịnh tiến ôtô theo đường đặc tính tốc độ ngồi động Ta lập bảng kết tính tốn vẽ đồ thị nhân tố động lực học D = f(V) J = f(V) Kết tính tốn sau: Bảng Bảng giá trị vận tốc tay quay số BẢNG GIÁ TRỊ VẬN TỐC Ở CÁC TAY SỐ (Km/h) km/h V1 2,69 3,36 4,93 6,04 6,72 7,61 8,51 9,85 10,75 V2 4,34 5,42 7,96 9,76 10,85 12,30 13,74 15,91 17,36 V3 7,54 9,42 13,82 16,96 18,84 21,35 23,86 27,63 30,15 V4 11,61 14,51 21,28 26,12 29,02 32,89 36,76 42,56 46,43 V5 17,77 22,21 32,58 39,98 44,43 50,35 56,27 65,16 71,08 V6 24,61 30,77 45,12 55,38 61,53 69,74 77,94 90,25 98,45 64 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Trung Vũ Bảng Bảng lực kéo tay số BẢNG LỰC KÉO Ở CÁC TAY SỐ (Kg) Pk1 5385 5388 5394 5395 5395 5394 5392 5387 5382 Pk2 3333 3335 3339 3340 3340 3339 3338 3335 3332 Pk3 1919 1921 1923 1923 1923 1923 1922 1920 1918 Pk4 1246 1247 1248 1249 1249 1249 1248 1247 1246 Pk5 814 815 815 816 816 815 815 814 814 Pk6 588 588 589 589 589 589 589 588 587 Bảng Bảng lực cản tay số BẢNG LỰC CẢN Ở CÁC TAY SỐ (Kg) Pw1 0,33 0,52 1,11 1,68 2,07 2,66 3,33 4,46 5,31 Pw2 0,87 1,35 2,91 4,38 5,41 6,95 8,68 11,63 13,84 Pw3 2,61 4,08 8,77 13,21 16,31 20,95 26,17 35,09 41,75 Pw4 6,19 9,67 20,81 31,34 38,69 49,70 62,08 83,23 99,05 Pw5 14,51 22,67 48,77 73,46 90,69 116,49 145,5 195,08 232,16 Pw6 27,84 43,49 93,56 140,9 173,9 223,46 279,1 374,23 445,37 Bảng Bảng giá trị gia tốc BẢNG GIÁ TRỊ GIA TỐC (m/s2) J1 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 J2 1,09 1,09 1,10 1,10 1,09 1,09 1,09 1,09 1,09 J3 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,82 0,82 0,82 0,81 J4 0,55 0,55 0,55 0,54 0,54 0,53 0,52 0,51 0,50 J5 0,32 0,31 0,29 0,28 0,27 0,25 0,23 0,20 0,18 J6 0,17 0,16 0,13 0,10 0,08 0,05 0,01 -0,05 -0,09 Bảng 10 Bảng giá trị nhân tố động lực học GIÁ TRỊ NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC D1 0,373 0,373 0,373 0,373 0,373 0,373 0,373 0,372 0,372 D2 0,231 0,231 0,231 0,231 0,231 0,231 0,230 0,230 0,230 D3 0,133 0,133 0,132 0,132 0,132 0,132 0,131 0,130 0,130 D4 0,086 0,086 0,085 0,084 0,084 0,083 0,082 0,081 0,079 D5 0,055 0,055 0,053 0,051 0,050 0,048 0,046 0,043 0,040 D6 0,039 0,038 0,034 0,031 0,029 0,025 0,021 0,015 0,010 65 Luận Văn Tốt Nghiệp D 0,000 SVTH: Huỳnh Trung Vũ D1 0,000 0,000 D2 0,000 0,000 D3 0,000 D4 0,000 D5 D6 0,000 0,000 20 40 60 80 100 Đồ thị nhân tố Động lực học D-V 120 v(Km/h) Hình Đồ thị nhân tố động lực học D-V 4.3.3 Xác định thời gian tăng tốc ôtô Thời gian để ôtô tăng tốc từ V1 đến V2 xác định theo công thức V2 t   dV V1 J Trong đó: J(m/s2) - Gia tốc di chuyển ôtô Sử dụng phương pháp đồ thị để giải tích phân Từ đồ thị gia tốc ơtơ, chia đường cong gia tốc thành nhiều đoạn nhỏ Giả thiết khoảng tốc độ ứng với đoạn đường cong ơtơ tăng tốc với gia tốc không đổi Thời gian tăng tốc ôtô khoảng tốc độ từ Vi1 đến Vi2 xác định sau: ti  Vi1  Vi V  Jitb Jitb 3,6 Ở đây: - Jitb = 0,5(Ji1+Ji2) - (Ji1+Ji2) - Gia tốc ứng với điểm đầu điểm cuối khoảng tốc độ chọn 66 Luận Văn Tốt Nghiệp - SVTH: Huỳnh Trung Vũ Thời gian tăng tốc tổng cộng từ tốc độ cực tiểu Vmin đến tốc độ V (s) 4.3.4 Xác định quãng đường tăng tốc ôtô Quảng đường để ôtô tăng tốc từ vận tốc V1 đến vận tốc V2 xác định theo công thức: V2 S   Vdt V1 (m) Sử dụng phương pháp đồ thị dựa đồ thị thời gian tăng tốc vừa lập để giải tích phân Chia đường cong thời gian tăng tốc nhiều đoạn nhỏ thừa nhận khoảng thay đổi tốc độ ứng với đoạn ô tô chuyển động dều với tốc độ trung bình Vitb = 0,5(Vi2 + Vi1) Quãng đường tăng tốc ôtô khoảng tốc độ từ Vi1- Vi2 Si  Vitb ti (m) 3, (m) Quãng đường tăng tốc tổng cộng từ tốc độ cực tiểu Vmin đến tốc độ V n s   si  s1  s2  s3   sn i 1 (m) Kết tính tốn sau: Bảng 11 Bảng kết tính tốn V(Km/h) 2,69 6,72 10,85 18,84 29,02 44,43 61,53 69,74 J 1,07 1,07 1,09 0,83 0,54 0,27 0,08 0,05 ΔV 2,69 4,03 4,13 7,99 10,18 15,41 17,11 8,20 Jtb 0,53 1,07 1,08 0,96 0,68 0,40 0,17 0,06 ΔT 1,40 1,05 1,06 2,31 4,15 10,64 27,27 35,72 Vtb 1,34 4,70 8,78 14,84 23,93 36,72 52,98 65,63 ΔS 0,52 1,37 2,59 9,53 27,58 108,5 401,3 651,28 T (s) 1,40 2,44 3,50 5,81 9,96 20,60 47,87 83,59 S (m) 0,52 1,89 4,48 14,00 41,58 150 551,4 1202,6 67 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Trung Vũ s(m) 300 250 200 150 100 50 0 10 15 20 25 30 35 40 Đồ thị quảng đường tăng tốc t(s) Hình Đồ thị quảng đường tăng tốc Thời gian tăng tốc tính từ lúc khởi hành đến hết quãng đường 200 m: t ≤ 20 + 0,4*G = 25,78 (s) Trong : G = 14,45(tấn) _ Khối lượng tồn tơ * Kết luận: Thời gian tăng tốc 25s tính từ lúc khởi hành đến hết quãng đường 200 m Đảm bảo thỏa mãn yêu cầu QCVN 09: 2015/BGTVT 4.3.5 Tính kiểm tra khả vượt dốc theo điều kiện bám bánh xe chủ động với mặt đường Theo lý thuyết tơ thì: Go   M e max ih1.io t  m Z  Rd Trong đó: - Memax : Mô men quay cực đại động cơ; Memax (KG.m) - ih1 : Tỉ số truyền số hộp số; - io : Tỉ số truyền lực chính; - 𝜇t : Hiệu suất truyền lực; 𝜇t = 0,89 - Rd : Bán kính động lực học bánh xe; (m) - m : Hệ số sử dụng khối lượng bám kéo; m = 1,2 - Z : Tải trọng tác dụng lên cầu chủ động; 68 Z (kg) Luận Văn Tốt Nghiệp - G: SVTH: Huỳnh Trung Vũ Khối lượng tồn tơ; (KG) Ψ - Hệ số cản tổng cộng đường (lấy theo ôtô nguyên thủy) ; Ψ=f+i ϕ - Hệ số bám dọc Như khả leo dốc cực đại ôtô loại đường tính theo khả bám bánh xe chủ động tính tốn sau : imax  m Z  f Gtb Chọn ϕ f Bảng 12 Bảng tính hệ số bám ϕ, Hệ số cản lăn f Loại đường tình trạng mặt đường Đường nhựa đường bê tông - Khô Hệ số bám  Hệ số cản lăn f 0,7 0,02 4.4.5.1 Kết bản: Bảng 13 Bảng kết Thông số Giá trị Nhân tố động lực học lớn Dmax 0,373 Vận tốc Vmax tính tốn (km/h) 98,45 Vận tốc Vmax thực tế theo hệ số cản mặt đường (km/h) 77,94 Khả vượt dốc lớn imax 35,3 Khả vượt dốc lớn cho phép theo điều kiện bám 56,1 Thời gian tăng tốc (Đầy tải) hết quãng đường 200m [t=60 >= 20